河南省南陽市西峽縣第二高級中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

河南省南陽市西峽縣第二高級中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.設(shè)電子在運動過程中只受電場力作用，則在下列哪種電場中，只要電子以一個適當(dāng)?shù)某跛俣乳_始運動，就能始終沿某一條電場線運動；而電子以另一個適當(dāng)?shù)某跛俣乳_始運動，它就能始終沿某等勢而運動（）A．勻強電場

B．正點電荷產(chǎn)生的電場C．負(fù)點電荷產(chǎn)生的電場

D．兩個等量同種點電電荷產(chǎn)生的電場參考答案：B2.甲、乙兩車在同一水平道路上，一前一后相距S=6m，乙車在前，甲車在后，某時刻兩車同時開始制動，此后兩車運動的過程如圖所示，則下列表述正確的是（）A．當(dāng)t=4s時兩車相遇 B．當(dāng)t=4s時兩車間的距離最大C．兩車有兩次相遇 D．兩車有三次相遇參考答案：D【考點】勻變速直線運動的圖像．【分析】根據(jù)圖象與時間軸圍成的面積可求出兩車的位移，則可確定何時兩車相遇．能夠畫出兩車的運動情景過程，了解兩車在過程中的相對位置．【解答】解：A、圖象與時間軸圍成的面積可表示位移，0﹣4s，甲的位移為48m，乙的位移為40m，甲、乙兩車在同一水平道路上，一前一后相距S=6m，當(dāng)t=4s時，甲車在前，乙車在后，相距2m．所以當(dāng)t=4s時兩車不相遇，第一次相遇發(fā)生在4s之前．故A錯誤．B、開始時乙車在前，甲車在后，甲的速度大于乙的速度，所以兩車間的距離減小，故B錯誤．C、0﹣6s，甲的位移為60m，乙的位移為54m，兩車第二次相遇，6s后，由于乙的速度大于甲的速度，乙又跑到前面，8s后，由于甲的速度大于乙的速度，兩車還會發(fā)生第三次相遇，故C錯誤，D正確．故選D．3.（多選題）如圖所示的兩個平行板電容器水平放置，A板用導(dǎo)線與M板相連，B板和N板都接地．讓A板帶電后，在左邊電容器間有一個帶電油滴P處于靜止?fàn)顟B(tài)．AB間電容為C1，電壓為U1，帶電量為Q1，MN間電容為C2，電壓為U2，帶電量為Q2．下列說法正確的是（）A．如果將MN間的絕緣介質(zhì)抽出、帶電油滴P將向上移動B．如果將MN間的絕緣介質(zhì)抽出、U1增大，U2增大C．如果將N板下移，Q1增大，Q2減小D．如果將N板下移，U1減小，U2增大參考答案：ABC【考點】電容器的動態(tài)分析；勻強電場中電勢差和電場強度的關(guān)系．【分析】題中電容器MN與平行金屬板AB并聯(lián)，電勢差相等，根據(jù)左邊電容器的電容的變化得出平行金屬板兩端的電勢差變化，從而得出電場強度的變化，判斷P粒子的運動情況．【解答】解：A、如果將MN間的絕緣介質(zhì)抽出，根據(jù)C=，則電容C2減小，因Q不變，MN端的電勢差U=，知電勢差增大，所以MN兩端的電勢差U2增大，電場強度增大，則電場力變大，所以向上運動，當(dāng)U2增大，U1也增大，故B正確；B、由于電容器MN與平行金屬板AB并聯(lián)，電勢差相等，C、如果將N板下移，即增大M、N間的距離，根據(jù)C=，則電容C2減小，假設(shè)Q2不變，則MN板間的電壓U2將增大，大于AB間的電壓，故MN板將向AB板充電，故Q2減小，Q1增大；故C正確；D、充電完成，穩(wěn)定后，MN及AB間的電壓均增大，故D錯誤；故選：ABC．4.（多選）如圖所示，三個可視為質(zhì)點的金屬小球A、B、C，質(zhì)量分別為m、2m和3m，B球帶負(fù)電，電荷量為﹣q，A、C不帶電，不可伸長的絕緣細(xì)線將三球連接，最上邊的細(xì)線連接在斜面頂端的O點，三球均處于場強大小為E的豎直向上的勻強電場中，三段細(xì)線均伸直，三個金屬球均靜止于傾角為30°的絕緣光滑斜面上，則下列說法正確的是（）A．A、B球間的細(xì)線的張力為B．A、B球間的細(xì)線的張力可能為0C．將線OA剪斷的瞬間，B、C間的細(xì)線張力D．將線OA剪斷的瞬間，A、B球間的細(xì)線張力參考答案：考點：勻強電場中電勢差和電場強度的關(guān)系．專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：靜止時，對B球進(jìn)行受力分析，B受到AB間細(xì)線的拉力，BC間細(xì)線的拉力，重力和電場力、斜面的支持力，受力平衡，即可求得A、B球間細(xì)線的拉力；假設(shè)B球也不帶電，則剪斷OA線瞬間，A、B、C三個小球一起以加速度g做勻加速直線運動，互相相對靜止，AB、BC間拉力為0．若B球帶電，則相當(dāng)于在上述狀態(tài)下給B球瞬間施加一個豎直下下的電場力qE，把AB看成一個整體即可求解．解答：解：A、靜止時，對B球進(jìn)行受力分析，則有：T=（2mg+3mg+Eq）sin30°=（5mg+Eq），故A正確，B錯誤；C、B球帶負(fù)電，相當(dāng)于在上述狀態(tài)下給B球瞬間施加一個豎直下下的電場力qE，經(jīng)過AB繩傳遞，qE對A、B球整體產(chǎn)生一個豎直下下的加速度，此時A、B球的加速度為a=g+（顯然＞g），C球以加速度g勻加速運動，所以BC間繩子的作用力為零，以A球為研究對象可得A、B球間細(xì)線的拉力為F=ma′=，故C錯誤，D正確．故選：AD點評：本題主要是剪斷OA線瞬間，對A、B、C三個球的運動狀態(tài)的確定及受力分析，知道繩子一旦剪短之后，繩子的拉力立即為零，難度適中．5.在兩個足夠長的固定的相同斜面體上（其斜面光滑），分別有如圖所示的兩套裝置（斜面體B的上表面水平且光滑、長方體D的上表面與斜面平行且光滑，p是固定在B、D上的小柱，完全相同的兩只彈簧一端固定在p上，另一端分別連在A和C上，在A與B、C與D分別保持相對靜止?fàn)顟B(tài)沿斜面自由下滑的過程中，下列說法正確的是（）A．兩彈簧都處于拉伸狀態(tài)B．兩彈簧都處于壓縮狀態(tài)C．彈簧L1處于壓縮狀態(tài)，彈簧L2處于原長D．彈簧L1處于拉伸狀態(tài)，彈簧L2處于壓縮狀態(tài)參考答案：C【考點】牛頓第二定律；物體的彈性和彈力；胡克定律．【分析】先由整體法求出沿斜面向下運動的加速度，然后分別對A與B進(jìn)行受力分析即可．【解答】解：A與C保持相對靜止，則二者向下的加速度是相等的，設(shè)它們的總質(zhì)量為M，則：Ma=Mgsinα所以：a=gsinα同理，若以B、D為研究對象，則它們共同的加速度大小也是gsinα．以A為研究對象，A受到重力、斜面體C豎直向上的支持力時，合力的方向在豎直方向上，水平方向的加速度：ax=acosα=g?sinαcosα該加速度由水平方向彈簧的彈力提供，所以彈簧L1處于壓縮狀態(tài)；以B為研究對象，則B受到重力、斜面的支持力作用時，合力的大小：F合=mgsinθ所以，B受到的重力、斜面的支持力作用提供的加速度為：a=gsinα，即B不能受到彈簧的彈力，彈簧L2處于原長狀態(tài)．故選項C正確，ABD錯誤．故選：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.與普通自行車相比，電動自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動自行車的部分技術(shù)參數(shù)。在額定輸出功率不變的情況下，質(zhì)量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的0.04倍。當(dāng)此電動車達(dá)到最大速度時，牽引力為

N,當(dāng)車速為2m/s時，其加速度為

m/s2(g=10m/s2)規(guī)格后輪驅(qū)動直流永磁鐵電機車型14電動自行車額定輸出功率200W整車質(zhì)量40Kg額定電壓48V最大載重120Kg額定電流4.5A參考答案：40；0.6解析：電瓶車的額定功率P=200W，又由于，當(dāng)電動車達(dá)到最大速度時，牽引力；當(dāng)車速為2m/s時，牽引力為，依據(jù)牛頓第二定律，可知a=0.6m/s2。7.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點B時恰好對軌道沒有壓力．已知AP＝3R，重力加速度為g，則小球從P到B的運動過程中，合外力做功___________,摩擦力做功為________.參考答案：mgR/2,-3mgR/28.在測量重力加速度的實驗中，有位同學(xué)用一根細(xì)線和一質(zhì)量分布均勻的小球制成單擺。其已測得此單擺20個周期的時間t，懸點到小球頂端的線長為l，還需要測量的物理量有_______________________。將g用測得的物理量表示，可得g=_____________。參考答案：1)小球的直徑d;g=9.為了測量自制遙控賽車的額定功率，某興趣小組讓賽車拖著紙帶在水平地面上沿直線運動．并用打點計時器(電源頻率50(Hz)記錄運動情況。起動打點汁時器，使小車以額定功率沿水平地面加速到最大速度．繼續(xù)運動一段距離后關(guān)閉賽車發(fā)動機，讓其向前滑行直至停止。下圖的紙帶為一次實驗中，關(guān)閉賽車發(fā)動機前后一段時間內(nèi)打出的，已知賽車質(zhì)量為0．7kg．則賽車行駛的最大速度為

m/s；滑行時的加速度為

m/s2：額定功率為

W。（保留三位有效數(shù)字）參考答案：10.某同學(xué)做了如圖所示的探究性實驗，U形管左口管套有一小氣球，管內(nèi)裝有水銀，當(dāng)在右管內(nèi)再注入一些水銀時，氣球?qū)⒐牡酶蟆＜僭O(shè)封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時，封閉氣體的體積________，壓強________，溫度________，內(nèi)能_______。（填“增大”、“減小”、“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：減小增大升高增大注入水銀，封閉氣體的壓強變大，水銀對氣體做功，氣體體積減小，由于封閉氣體與外界絕熱，所以氣體內(nèi)能增大，溫度升高。11.（4分）在下面括號內(nèi)列舉的科學(xué)家中，對發(fā)現(xiàn)和完善萬有引力定律有貢獻(xiàn)的是

。（安培、牛頓、焦耳、第谷、卡文迪許、麥克斯韋、開普勒、法拉第）參考答案：第谷、開普勒、牛頓、卡文迪許解析：第谷搜集記錄天文觀測資料、開普勒發(fā)現(xiàn)開普勒三定律、牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律、卡文迪許測定萬有引力常數(shù)12.如圖所示，質(zhì)量m＝0.10kg的小物塊，在粗糙水平桌面上做勻減速直線運動，經(jīng)距離l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飛離桌面，最終落在水平地面上。已知小物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)m＝0.25，桌面高h(yuǎn)＝0.45m，g取10m/s2．則小物塊落地點距飛出點的水平距離s＝

m，物塊的初速度v0＝

m/s。參考答案：0.904.013.氫原子的能級圖如圖所示.一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時能發(fā)出_____種不同頻率的光.這些光照射到逸出功等于2.5eV的金屬上，產(chǎn)生的光電子的最大初動能等于_____eV.參考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，發(fā)生光電效應(yīng)的條件是當(dāng)光子能量大于逸出功，根據(jù)光電效應(yīng)方程求出光電子的最大初動能．【詳解】一群處于n=4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，共有種；從n=4躍遷到n=1的能級差最大，則輻射的光子能量最大為-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)的條件，以及知道能級間躍遷所滿足的規(guī)律，注意最大初動能與入射頻率的不成正比，但是線性關(guān)系．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實驗步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點。②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：（?。┍緦嶒炛?，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。（ⅱ）設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。（ⅲ）圖3為所得實驗圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________。參考答案：間隔均勻，線性，遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，，24.2mm,47.2mm,1.15,（1）①平衡好小車所受的阻力，小車做勻速運動，打點計時器打出的點間隔基本相等⑥根據(jù)牛頓第二定律可知，，與m為一次函數(shù)關(guān)系，是線性關(guān)系。（2）（i)為保證小車所受拉力近似不變，應(yīng)滿足小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。(ii)由可知，，由圖可讀出，，換算后代入上式中，得（iii)設(shè)小車質(zhì)量為M，由牛頓第二定律可得：，結(jié)合圖象可知，，

15.（8分）在一次研究性學(xué)習(xí)的實驗探究中,某組同學(xué)分別測繪出一個電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖線,還測繪出了一個電阻兩端的電壓隨電流表化的關(guān)系圖線,如題13圖中AC和OB．若把該電阻R接在該電源上構(gòu)成閉合電路(R為唯一用電器),由題圖可知，外電阻的電阻值是_________，電源的電阻是_________，電源的輸出功率是_________，電源的效率是_________。參考答案：

1．2Ω；

0．3Ω；

1．2W；80%四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一個帶電量為q，質(zhì)量為m的小球用絕緣細(xì)線懸掛在兩塊豎直的彼此絕緣平行金屬板A、B中，兩板間距離為d，讓A、B兩板連接到一個電動勢為，內(nèi)電阻為r的直流電源上，能在AB間形成一個勻強電場．設(shè)帶電小球?qū)υ妶鰶]有影響．求：（1）帶電小球帶電的性質(zhì)和小球偏離豎直線的夾角；（2）如果保持電源電動勢不變，改變AB間距離，待穩(wěn)定后發(fā)現(xiàn)懸掛小球的細(xì)線偏角為，則此時AB兩板間距離為多少？參考答案：（1）（4分）負(fù)電

（1分）

如圖

①

（1分）

②

（1分）

由①

②得

（1分）（4分）

設(shè)此時電場強度為

③（1分）

④

⑤（1分）

⑥

（1分）

由

④⑤⑥得

⑦（1分）17.如圖所示，一粗糙斜面AB與圓心角為37°的光滑圓弧BC相切，經(jīng)過C點的切線方向水平．已知圓弧的半徑為R=1.25m，斜面AB的長度為L=1m．質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點）在水平外力F=1N作用下，從斜面頂端A點處由靜止開始，沿斜面向下運動，當(dāng)?shù)竭_(dá)B點時撤去外力，物塊沿圓弧滑至C點拋出，若落地點E距離與C點間的水平距離為x=1.2m，C點距離地面高度為h=0.8m．（sin37°=

0.6，cos37°=

0.8，重力加速度g取10m/s2）求：（1）物塊經(jīng)C點時對圓弧面的壓力；（2）物塊滑至B點時的速度；（3）物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)．參考答案：見解析（1）物塊從C點到E點做平拋運動由h=gt2-，得t=0.4s

3m/s由牛頓第二定律知：FN

—mg=m

FN

=17.2N由牛頓第三定律，知物體在C點時對圓弧的壓力為17.2N．（2）從B點到C點由動能定理，知mgR—mgRcos370

=

vB=2m/s